本實用新型涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機器人的翅膀運動機構(gòu)及具有其的機器人。

背景技術(shù)：

目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多仿生機器人代替真正的寵物，其外形仿生逼真，形態(tài)可愛呆萌，動作豐富多姿，成為社會上智能寵物的選擇趨向。但目前大部分仿生機器人都不具備翅膀拍動的仿生功能，不能像現(xiàn)實生活中鳥類一樣拍動翅膀，使得現(xiàn)有機器人缺少了娛樂性和仿生性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種機器人的翅膀運動機構(gòu)及具有其的機器人，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機器人娛樂性和仿生性不高的問題。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種機器人的翅膀運動機構(gòu)，翅膀運動機構(gòu)包括：機架；翅膀組件，可擺動地設(shè)置在機架上；齒輪傳動組件，設(shè)置在機架上；驅(qū)動單元，設(shè)置在機架上，驅(qū)動單元通過齒輪傳動組件與翅膀組件驅(qū)動連接，驅(qū)動單元通過齒輪傳動組件驅(qū)動翅膀組件進行前后擺動。

進一步地，齒輪傳動組件包括：相互嚙合的主動齒輪和齒輪軸，驅(qū)動單元與主動齒輪驅(qū)動連接，齒輪軸的軸部與翅膀組件連接。

進一步地，翅膀運動機構(gòu)包括兩個翅膀組件，齒輪軸的軸部的兩端分別與兩個翅膀組件連接。

進一步地，齒輪傳動組件還包括：傳動軸，齒輪軸通過傳動軸與翅膀組件連接。

進一步地，齒輪傳動組件還包括：第一萬向節(jié)和第二萬向節(jié)，傳動軸的一端通過第一萬向節(jié)與齒輪軸連接，傳動軸的另一端通過第二萬向節(jié)與翅膀組件連接。

進一步地，傳動軸為伸縮桿。

進一步地，翅膀組件包括：安裝架，安裝架可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在機架上；翅膀，第二萬向節(jié)穿過安裝架與翅膀連接。

進一步地，驅(qū)動單元驅(qū)動翅膀擺動的方向為第一方向，安裝架相對機架轉(zhuǎn)動的方向為第二方向，第一方向與第二方向垂直設(shè)置。

進一步地，安裝架為U形結(jié)構(gòu)，安裝架的兩端與機架可轉(zhuǎn)動地連接，第二萬向節(jié)穿過安裝架與翅膀連接。

根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種機器人，機器人包括如上所述的翅膀運動機構(gòu)。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，提供了一種機器人的翅膀運動機構(gòu)及具有其的機器人，驅(qū)動單元動作以通過齒輪傳動組件驅(qū)動翅膀組件圍繞機架進行前后擺動，從而能夠生動形象地仿生行走鳥類的翅膀擺動動作，以使具有該翅膀運動機構(gòu)的機器人更為生動活潑，增加了機器人的娛樂性和仿生性。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本實用新型提供的翅膀運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1中翅膀運動機構(gòu)的正視圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、機架；20、翅膀組件；21、安裝架；22、翅膀；30、驅(qū)動單元；31、舵機；40、齒輪傳動組件；41、主動齒輪；42、齒輪軸；43、傳動軸；44a、第一萬向節(jié)；44b、第二萬向節(jié)；50、固定架。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關(guān)系通常是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制；方位詞“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)外。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。

此外，需要說明的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應(yīng)零部件進行區(qū)別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

如圖1所示，本實用新型實施例提供一種機器人的翅膀運動機構(gòu)，該翅膀運動機構(gòu)包括：機架10、翅膀組件20、驅(qū)動單元30，其中翅膀組件20可擺動地設(shè)置在機架10上，齒輪傳動組件設(shè)置在機架上，驅(qū)動單元30設(shè)置在機架10，驅(qū)動單元30通過齒輪傳動組件40與翅膀組件20驅(qū)動連接，驅(qū)動單元30通過齒輪傳動組件40驅(qū)動翅膀組件20進行前后擺動。

應(yīng)用此種配置方式，提供了一種機器人的翅膀運動機構(gòu)及具有其的機器人，驅(qū)動單元動作以通過齒輪傳動組件驅(qū)動翅膀組件圍繞機架進行前后擺動，從而能夠生動形象地仿生行走鳥類的翅膀擺動動作，以使具有該翅膀運動機構(gòu)的機器人更為生動活潑，增加了機器人的娛樂性和仿生性。

進一步地，在本實用新型中，考慮結(jié)構(gòu)緊湊性及傳動穩(wěn)定性，可將齒輪傳動組件40配置為包括相互嚙合的主動齒輪41和齒輪軸42，驅(qū)動單元30與主動齒輪41驅(qū)動連接，齒輪軸42的軸部與翅膀組件20連接。

具體地，如圖1所示，驅(qū)動單元30驅(qū)動主動齒輪41轉(zhuǎn)動，主動齒輪41和齒輪軸42相嚙合連接，主動齒輪41的轉(zhuǎn)動帶動齒輪軸42轉(zhuǎn)動，翅膀組件20與齒輪軸42的軸部連接，從而齒輪軸42的轉(zhuǎn)動帶動翅膀組件20的擺動。

在本實用新型中，為了更加形象地仿真鳥類運動，可將翅膀運動機構(gòu)配置為包括兩個翅膀組件20，齒輪軸42的軸部的兩端分別與兩個翅膀組件20連接。應(yīng)用此種配置方式，驅(qū)動單元30驅(qū)動主動齒輪41轉(zhuǎn)動，主動齒輪41帶動齒輪軸42轉(zhuǎn)動，齒輪軸42的轉(zhuǎn)動進而可帶動與其相連接的兩個翅膀組件20的同步轉(zhuǎn)動，以生動形象地仿生自然界鳥類擺動翅膀運動?？紤]翅膀運動機構(gòu)擺動的美觀性，可將兩個翅膀組件20和齒輪傳動組件40均設(shè)置為以機架10的中心軸線對稱，從而通過驅(qū)動單元30以帶動兩個翅膀組件同步擺動。

進一步地，為了實現(xiàn)動力的傳遞，可將齒輪傳動組件40配置為還包括傳動軸43，齒輪軸42通過傳動軸43與翅膀組件20連接。應(yīng)用此種配置方式，驅(qū)動單元30驅(qū)動主動齒輪41轉(zhuǎn)動，主動齒輪41和齒輪軸42相嚙合連接，主動齒輪41的轉(zhuǎn)動帶動齒輪軸42轉(zhuǎn)動，傳動軸43與齒輪軸42的軸部連接，以將動力傳遞至翅膀組件20，從而能夠帶動翅膀組件20的擺動。

在本實用新型中，在通過驅(qū)動單元30驅(qū)動翅膀擺動的過程中，為了避免與翅膀其他方向運動發(fā)生沖突，以提高翅膀運動的靈活性，可將齒輪傳動組件40配置為還包括第一萬向節(jié)44a和第二萬向節(jié)44b，傳動軸43的一端通過第一萬向節(jié)44a與齒輪軸42連接，傳動軸43的另一端通過第二萬向節(jié)44b與翅膀組件20連接。

具體地，如圖1所示，作為本實用新型的一個具體實施例，可將第一萬向節(jié)44a和第二萬向節(jié)44b均配置為十字軸式萬向節(jié)，左側(cè)第一萬向節(jié)44a使用銷鍵與傳動軸43相連接，并通過緊定螺釘進行緊固，左側(cè)第二萬向節(jié)44b使用銷鍵與傳動軸43相連接，并通過緊定螺釘進行緊固，左側(cè)第一萬向節(jié)44a、左側(cè)傳動軸43和左側(cè)第二萬向節(jié)44b共同構(gòu)成左側(cè)雙萬向節(jié)等角度結(jié)構(gòu)，從而使得左側(cè)翅膀22隨著左側(cè)第一萬向節(jié)44a的轉(zhuǎn)動角速同方向轉(zhuǎn)動。右側(cè)第一萬向節(jié)44a使用銷鍵與傳動軸43相連接，并通過緊定螺釘進行緊固，右側(cè)第二萬向節(jié)44b使用銷鍵與傳動軸43相連接，并通過緊定螺釘進行緊固，右側(cè)第一萬向節(jié)44a、右側(cè)傳動軸43和右側(cè)第二萬向節(jié)44b共同構(gòu)成右側(cè)雙萬向節(jié)等角度結(jié)構(gòu)，從而使得右側(cè)翅膀22隨著右側(cè)第一萬向節(jié)44a的轉(zhuǎn)動角速同方向轉(zhuǎn)動。

進一步地，為了適應(yīng)翅膀其他方向的運動，以增加翅膀運動靈活性，可將傳動軸43配置為伸縮桿。具體地，如圖1所示，為了實現(xiàn)翅膀在第一方向及第二方向的同時運動，其中，第一方向為沿著豎直平面向前及向后方向擺動(即圖2中朝向紙內(nèi)及紙外方向)，第二方向為沿著豎直平面向左或向右擺動，通過將傳動軸43配置為伸縮桿，從而能夠在實現(xiàn)翅膀在第一方向運動的同時，也能夠沿著第二方向運動。

在本實用新型中，為了帶動翅膀沿著第二方向運動，可將翅膀組件20配置為包括安裝架21和翅膀22，其中，安裝架21設(shè)置在機架10上，第二萬向節(jié)44b穿過安裝架21與翅膀22連接。應(yīng)用此種配置方式，通過第二方向驅(qū)動單元驅(qū)動安裝架21沿著第二方向擺動，安裝架21與翅膀22固定連接，安裝架21帶動翅膀沿著第二方向擺動，通過第二萬向節(jié)44b帶動翅膀22沿著第一方向擺動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)翅膀在第一方向及第二方向的同時運動，增加翅膀的運動靈活性。

具體地，如圖1所示，作為本實用新型的一個具體實施例，翅膀22呈企鵝翅膀模樣，末端設(shè)置有連接孔以與連接軸通過螺釘固定連接，連接軸與第二萬向節(jié)44b通過螺釘固定連接，從而能夠保證第二萬向節(jié)44b與翅膀22等角速轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)翅膀沿著第一方向的擺動。

進一步地，為了實現(xiàn)翅膀沿著第二方向的擺動，在本實用新型中，安裝架21與機架10可轉(zhuǎn)動地連接。由于安裝架21與機架10可轉(zhuǎn)動地連接，通過第二方向驅(qū)動單元能夠驅(qū)動安裝架21繞著機架轉(zhuǎn)動，從而帶動翅膀22沿著第二方向的擺動。

具體地，在本實用新型中，驅(qū)動單元30驅(qū)動翅膀22擺動的方向為第一方向，安裝架21相對機架10轉(zhuǎn)動的方向為第二方向，第一方向與第二方向垂直設(shè)置。

為了避免安裝架21與齒輪傳動組件在運動過程中產(chǎn)生沖突，如圖1所示，可將安裝架21配置為U形結(jié)構(gòu)，安裝架21的兩端與機架10可轉(zhuǎn)動地連接，第二萬向節(jié)44b穿過安裝架21的中部與翅膀22連接。應(yīng)用此種配置結(jié)構(gòu)，第二萬向節(jié)44b帶動翅膀22繞著機架在第一方向擺動，安裝架21帶動翅膀22繞著機架在第二方向擺動，從而增加了翅膀的運動靈活性。

為了方便驅(qū)動單元30在機架10上的安裝，在本實用新型中，可將翅膀運動機構(gòu)配置為還包括設(shè)置在機架10上的固定架50，驅(qū)動單元30設(shè)置在固定架50上。其中，驅(qū)動單元30可設(shè)置為舵機31，舵機31體積小，輸出力矩大且易于控制，能夠方便安裝在體積較小的雙足智能機器人上，以實現(xiàn)慢速和快速地擺動翅膀。具體地，為了通過舵機驅(qū)動主動齒輪41轉(zhuǎn)動，可將主動齒輪41用螺釘固定在法蘭連接盤上，法蘭連接盤與舵機31的輸出軸通過軸鍵連接，齒輪軸42通過軸鍵與機架10相連接，通過在連接處設(shè)置軸承，以實現(xiàn)齒輪軸42繞著機架10的轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種機器人，機器人包括如上所述的翅膀運動機構(gòu)。由于翅膀運動機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)翅膀的擺動運動，從而能夠提高機器人的娛樂性和仿生性。本實用新型僅以一種仿生企鵝機器人為例進行了詳細說明，但是本實用新型不限于此，本實用新型提供的翅膀運動機構(gòu)也可運用到其他動物，例如鴕鳥、袋鼠等雙足智能機器人，以提高機器人的娛樂性和仿生性。

為了對本實用新型有進一步地了解，下面結(jié)合附圖1至圖2對本實用新型的翅膀運動機構(gòu)翅膀動作原理進行詳細說明。

驅(qū)動單元30驅(qū)動主動齒輪41旋轉(zhuǎn)，主動齒輪41與齒輪軸42嚙合傳動，主動齒輪41的轉(zhuǎn)動帶動齒輪軸42的轉(zhuǎn)動，齒輪軸42的轉(zhuǎn)動同時帶動左側(cè)第一萬向節(jié)44a和右側(cè)第一萬向節(jié)44a轉(zhuǎn)動，左側(cè)第一萬向節(jié)44a帶動左側(cè)傳動軸43轉(zhuǎn)動，左側(cè)傳動軸43進而帶動左側(cè)第二萬向節(jié)44b轉(zhuǎn)動，由于左側(cè)第二萬向節(jié)44b穿過左側(cè)安裝架21與左側(cè)翅膀22相連接，進而左側(cè)第二萬向節(jié)44b的轉(zhuǎn)動帶動左側(cè)翅膀22沿著第一方向擺動。

右側(cè)第一萬向節(jié)44a帶動右側(cè)傳動軸43轉(zhuǎn)動，右側(cè)傳動軸43進而帶動右側(cè)第二萬向節(jié)44b轉(zhuǎn)動，由于右側(cè)第二萬向節(jié)44b穿過右側(cè)安裝架21與右側(cè)翅膀22相連接，進而右側(cè)第二萬向節(jié)44b的轉(zhuǎn)動帶動右側(cè)翅膀22沿著第一方向擺動。左右兩側(cè)齒輪傳動組件在一定角度內(nèi)規(guī)律地等速轉(zhuǎn)動，從而帶動左右兩側(cè)翅膀22沿著第一方向規(guī)律性擺動。

同時，第二方向驅(qū)動單元驅(qū)動安裝架21沿著第二方向擺動，安裝架21與翅膀22固定連接，安裝架21可帶動翅膀沿著第二方向擺動。由此，即可實現(xiàn)翅膀在第一方向及第二方向的同時運動，增加翅膀的運動靈活性。

進一步地，由于兩個翅膀組件20以及兩個齒輪傳動組件40均以機架10的中心對稱設(shè)置，因此能夠保證翅膀的同步擺動。其中，通過對控制器進行編程，可以控制翅膀的擺動速度。通過控制器控制伺服電機的電壓，可以控制伺服電機的旋轉(zhuǎn)速度，以控制翅膀擺動的頻率。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。